Роль обработки в плодородии супесчаной почвы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Роль обработки в плодородии супесчаной почвы

У.А. Исаичева, А.М. Труфанов, Е.В. Большакова, Ярославская ГСХА

Введение. Освоение адаптивно-ландшафтных систем земледелия требует разработки отдельных их элементов, адаптированных к конкретным агроландшафтам [1]. Применение биологизированных систем удобрений, минимизация и энергосбережение обработки почвы в севообороте являются основными агротехническими приёмами по оптимизации функционирования системы «почва-растение» в агроценозах [2]. Основными задачами такой оптимизации чаще всего являются устойчивое повышение плодородия почв при экологической безопасности и эффективности.

В связи с этим целью исследований было изучить и определить наиболее эффективное сочетание систем обработки почвы, удобрений и защиты растений в управлении основными биологическими свойствами дерново-подзолистой супесчаной почвы. При этом решались следующие задачи: определение динамики органического вещества, целлюлозоразлагающей активности почвы и продуктивности полевых культур под влиянием различных по интенсивности систем основной обработки почвы при разных уровнях биологизации и химизации систем удобрений и защиты растений.

Объекты и методы исследований. Экспериментальная работа проводилась в 2009-2010 гг. в полевом многолетнем стационарном трехфакторном опыте, заложенном в 2003 году на опытном поле в условиях производства ОАО СПК «Михайловское» Ярославского района Ярославской области методом расщепленных делянок с рендомизированным размещением вариантов в повторениях. Повторность опыта четырехкратная. Схема опыта:

Фактор А. Система основной обработки почвы, «О»:

Отвальная: вспашка на 20-22+7 см плугом ПБС-2 с предварительным лущением на 8-10 см, ежегодно - «О₁».

Поверхностно-отвальная: вспашка плугом ПБС-2 на 20-22+7 см с предварительным лущением на 8-10 см один раз в четыре года + одно - двукратная поверхностная обработка на глубину 6-8 см в течение трех лет - «О₂».

Поверхностная с рыхлением: рыхление на 20-22 см с предварительным лущением на 8-10 см один раз в четыре года + одно - двукратная поверхностная обработка на глубину 6-8 см в течение трех лет - «О₃».

Поверхностная: одно - двукратная поверхностная обработка на 6-8 см, ежегодно - «О₄».

Вспашка была проведена осенью 2008 года на вариантах О₁, О₂, О₄ на глубину 20-22+7см, а на О₃ - рыхление на глубину 20-22 см.

Фактор В. Система удобрений, «У»:

1. Экстенсивная биологизированная: солома предшественника (яровой пшеницы) по фактической урожайности с внесением N₉₀ (2009); без удобрений (2010) - «У₁»;

2. Интенсивная биологизированная-1 (среднеинтенсивная): солома предшественника (яровой пшеницы) по фактической урожайности с внесением N₉₀К_{100 (в запас на 4 года)} (2009); N_{85 (подкормка)} (2010) - «У₂»;

3. Интенсивная биологизированная-2 (высокоинтенсивная): солома предшественника (яровой пшеницы) по фактической урожайности с внесением N₉₀К_{400 (в запас на 4 года)} (2009); N_{135 (подкормка)} (2010)- «У₃».

Фактор С. Система защиты растений от сорняков, «Г»:

1. Биотехнологическая (без гербицидов), «Г₁»;

2. Интегрированная (с гербицидами: в 2010 году - Линтур 0,15 кг/га), «Г₂».

Почва опытного участка дерново-подзолистая супесчаная нормального увлажнения на делювиальных отложениях с исходным средним содержанием органического вещества 2,32%, P₂O₅ - 354,8 и K₂O - 154,4 мг/кг почвы, гидролитической кислотностью 1,08, рН_KCl 6,12. В опыте использовались рекомендованные для региона элементы технологий выращиваемых культур (кроме изучаемых). В период данных исследований в опыте выращивалась вико-овсяная смесь в 2009 году (сорт вики «Ярославская 136», овса «Скакун») и озимая тритикале в 2010 году (сорт «Антей»). Из форм минеральных удобрений использовалась аммиачная селитра и хлористый калий. Содержание органического вещества в почве определялось по методу И.В.Тюрина, целлюлозоразлагающая активность почвы методом аппликации, урожайность сплошным поделяночным методом.

Результаты и их обсуждение. Роль органического вещества почвы в определении её основных свойств и плодородия в целом сложно переоценить.

Изменения содержания органического вещества в слое почвы 0-20 см в среднем за 2009-2010 гг. носили незначительный характер, при этом следует отметить динамику повышения показателя при использовании энергосберегающих почвозащитных систем основной обработки (О₂, О₃ и О₄) на 0,1-0,2% в сравнении с классической отвальной (О₁) на экстенсивном биологизированном фоне удобрений (У₁) и биотехнологической системе защиты растений (рисунок 1а). Это свидетельствует о положительном влиянии отказа от ежегодной вспашки на баланс органического вещества почвы в части снижения его минерализации. Повышение интенсивности системы удобрений привело к повышению содержания органического вещества на отвальной (О₁) и, особенно, поверхностной с рыхлением (О₃) обработке, тогда как на поверхностно-отвальной (О₂) осталось на уровне отвальной. На вариантах ежегодной поверхностной обработки (О₄) значение показателя увеличилось на фоне среднеинтенсивной системы удобрений (У₂) и снизилось на фоне с повышенными дозами (У₃) по сравнению с экстенсивной биологизированной (У₁).

По фону интегрированной системы защиты растений разница по уровню содержания органического вещества между вариантами обработки почвы и удобрений нивелировалась (рисунок 1б). При этом стоит отметить динамику некоторого увеличения содержания органического вещества на поверхностно-отвальной обработке (О₂) по фону экстенсивной биологизированной системы удобрений (У₁) и на поверхностной обработке (О₄) по фону среднеинтенсивной (У₂) в сравнении с отвальной (О₁) на одноимённых фонах удобрений. Это связано со стимуляцией активной деятельности микрофлоры, участвующей в процессах разложения первичного органического вещества, поступающего в почву и являющегося исходным материалом для образования гумусовых соединений.

Рис. 1. Содержание органического вещества в слое почвы 0-20 см, % (а - биотехнологическая система защиты растений, б - интегрированная).

Так, в среднем за 2009-2010 гг. активность микроорганизмов, разлагающих целлюлозу, была выше на вариантах обработки почвы с различной степенью энергосбережения по сравнению с отвальной (О₁) при биотехнологической системе защиты растений, особенно это стоит отметить на поверхностно-отвальной (О₂) и поверхностной с рыхлением (О₃) системах обработки по фонам удобрений У₁ и У₂ (рисунок 2а) в связи с благоприятными водно-воздушным и питательным режимами. Применение высокоинтенсивной системы с применением полных удобрений в запас (У₃) несколько снижало этот показатель на всех обработках почвы, кроме отвальной (О₁), так как на поверхностно-отвальной обработке удобрения вносились под вспашку без предварительного перемешивания с почвой, а на вариантах поверхностной с рыхлением и поверхностной обработки - в верхний слой, тогда как в варианте с отвальной обработкой в 2009 году при очередной вспашке заделанные в 2008 году удобрения были перемешаны с почвой всего пахотного слоя.

Применение интегрированной системы защиты растений (рисунок 2б) повышало активность целлюлозоразлагающей микрофлоры на всех системах обработки почвы, особенно на экстенсивном биологизированном и среднеинтенсивном фонах удобрений, что связано с поступлением в почву дополнительного субстрата для питания микроорганизмов в виде отмерших сорных растений.

Рис. 2. Целлюлозоразлагающая активность в слое почвы 0-20 см, % разложения льняного полотна (а - биотехнологическая система защиты растений, б - интегрированная)

Положительная роль почвозащитных обработок подтвердилась и в изменении продуктивности сельскохозяйственных культур (рисунок 3).

Рис. 3. Продуктивность сельскохозяйственных культур в среднем за 2009-2010 гг., т к.ед./га (а - биотехнологическая система защиты растений, б - интегрированная)

Так, применение экстенсивной биологизированной системы удобрений (У₁) по фону биотехнологической системы защиты растений (Г₁) способствовало получению наибольшей продуктивности на вариантах энергосберегающих обработок, по сравнению с ежегодной отвальной обработкой (О₁) на 0,44, 0,43 и 0,02 т к.ед. (соответственно для О₂, О₃ и О₄).

Внесение гербицидов в интегрированной системе защиты (Г₂) по данному фону питания приводило к недостоверному снижению продуктивности культур на поверхностно-отвальной (О₂) и поверхностной обработках (О₄), по сравнению с отвальной (О₁) и увеличению продуктивности на вариантах поверхностной с рыхлением (О₃) обработки. Однако на фоне среднеинтенсивной (У₂) системы удобрений по фону без гербицидов (Г₁) продуктивность культур повышалась на вариантах обработки О₂ и О₄ на 0,08 и 0,14 т к.ед., а на фоне высокоинтенсивной системы удобрений - на 0,31 и 0,58 т к.ед., соответственно.

Использование интегрированной системы защиты растений по фону удобрений У₃ приводило к достоверному увеличению продуктивности культур на варианте поверхностно-отвальной обработки в сравнении с отвальной на 1,06 т к.ед.

Заключение. В условиях Нечернозёмной зоны на дерново-подзолистых супесчаных почвах для создания благоприятных условий гумусонакопления, усиления биологической активности почвы и повышения продуктивности полевых культур, а также энергосбережения, целесообразно использовать сочетания обработок - поверхностно-отвальную и поверхностную с рыхлением по фонам удобрений как экстенсивной биологизированной, так и среднеинтенсивной. При этом использование интегрированной системы защиты растений (с применением гербицидов) не целесообразно, так как не обеспечивает достоверного увеличения продуктивности культурных растений и улучшения свойств почвы при больших экологических рисках и экономических затратах, чем биотехнологическая система защиты, основанная на биологических и механических методах.

почва биологизация удобрение целлюлозоразлагающий

Использованные источники

1. Смирнов Б.А. Система поверхностно-отвальной обработки на дерново-подзолистых глееватых почвах / Б.А. Смирнов, А.М. Труфанов, А.Н. Воронин, М.Ю. Кочевых / Издательство: Ярославская ГСХА,- 2008, - 349 с.

2. Шарков И.Н. Влияние агротехнических приемов на изменение содержания гумуса в пахотных почвах / И.Н. Шарков, А.А. Данилова // Агрохимия, -№12.- 2010.- с. 72-78.

Размещено на Allbest.ru